JP2001055902A - タービン動翼 - Google Patents
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- snubber cover
- cover
- rotor blade
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
- F01D11/08—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between rotor blade tips and stator
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/12—Blades
- F01D5/22—Blade-to-blade connections, e.g. for damping vibrations
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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- F01D5/12—Blades
- F01D5/22—Blade-to-blade connections, e.g. for damping vibrations
- F01D5/225—Blade-to-blade connections, e.g. for damping vibrations by shrouding
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 動翼先端部における漏洩損失を低減させると
ともに、水滴による浸食作用を減少させること。 【解決手段】 タービン軸の周方向の沿って列状に配設
した動翼５の翼有効部の先端部にスナッバカバー６を設
けるとともに、そのスナッバカバー６の外周面に周方向
に延びる凸状のフイン１０を一体に形成したタービン動
翼において、フイン１０の一方の周方向端部の厚さ１０
ａを他端部の厚さ１０ｂより大きくした。
ともに、水滴による浸食作用を減少させること。 【解決手段】 タービン軸の周方向の沿って列状に配設
した動翼５の翼有効部の先端部にスナッバカバー６を設
けるとともに、そのスナッバカバー６の外周面に周方向
に延びる凸状のフイン１０を一体に形成したタービン動
翼において、フイン１０の一方の周方向端部の厚さ１０
ａを他端部の厚さ１０ｂより大きくした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、タービン動翼に係
り、特に発電プラント用蒸気タービン動翼及びそのター
ビン動翼を使用した蒸気タービンに関する。
り、特に発電プラント用蒸気タービン動翼及びそのター
ビン動翼を使用した蒸気タービンに関する。
【０００２】
【従来の技術】火力または原子力発電プラントにおいて
は、ボイラー、熱交換器、或は蒸気発生器等で発生した
蒸気が、蒸気タービン内に導入され、その熱エネルギー
が回転エネルギーに変換される。
は、ボイラー、熱交換器、或は蒸気発生器等で発生した
蒸気が、蒸気タービン内に導入され、その熱エネルギー
が回転エネルギーに変換される。
【０００３】図６は、一般的な蒸気タービンの最終段落
部の構成を示す断面図であって、前段の動翼１を通過し
た蒸気が、ノズルダイアフラム外輪２とノズルダイアフ
ラム内輪３の間に配設された最終段ノズル４を経て最終
段動翼５に送り込まれ、そこで仕事を行った後、復水器
（図示せず）に向けて排出される。
部の構成を示す断面図であって、前段の動翼１を通過し
た蒸気が、ノズルダイアフラム外輪２とノズルダイアフ
ラム内輪３の間に配設された最終段ノズル４を経て最終
段動翼５に送り込まれ、そこで仕事を行った後、復水器
（図示せず）に向けて排出される。
【０００４】図７は、最終段動翼の先端部の拡大斜視図
であり、最終段動翼５の先端にはノズルダイアフラム外
輪の内面に沿うような面を有するスナッバカバー６が一
体的に形成されている。上記スナッバカバー６は、蒸気
の流れ方向に対して下流側に突出する前縁部カバー６ａ
と蒸気の流れ方向に対して上流側に突出する後縁部カバ
ー６ｂからなっており、タービンの運転時においては互
いに隣接する動翼における後縁部カバー６ｂと前縁部カ
バー６ａの端部が接触し、全周一群の連結構造をなすよ
うに設計されている。
であり、最終段動翼５の先端にはノズルダイアフラム外
輪の内面に沿うような面を有するスナッバカバー６が一
体的に形成されている。上記スナッバカバー６は、蒸気
の流れ方向に対して下流側に突出する前縁部カバー６ａ
と蒸気の流れ方向に対して上流側に突出する後縁部カバ
ー６ｂからなっており、タービンの運転時においては互
いに隣接する動翼における後縁部カバー６ｂと前縁部カ
バー６ａの端部が接触し、全周一群の連結構造をなすよ
うに設計されている。
【０００５】すなわち、タービンの静止時状態におい
て、互いに隣接する動翼のスナッバカバー６同志が接触
し変形が拘束されるようにすると、その組み立てが困難
であり、かつ運転時に生じる拘束モーメントが大きくな
り、カバーに過大な応力がかかることになるため、図８
（ａ）に示すように、静止時には隣接するスナッバカバ
ー間に間隙Ｄが生ずるようにしてある。そして、タービ
ンの回転により動翼の捩じり変形が生じた時点で図８
（ｂ）に示すように、隣接するスナッバカバーが接触す
るようにし、拘束モーメントの増大を必要最小限に抑え
て減衰効果をもたせるようにしてある。
て、互いに隣接する動翼のスナッバカバー６同志が接触
し変形が拘束されるようにすると、その組み立てが困難
であり、かつ運転時に生じる拘束モーメントが大きくな
り、カバーに過大な応力がかかることになるため、図８
（ａ）に示すように、静止時には隣接するスナッバカバ
ー間に間隙Ｄが生ずるようにしてある。そして、タービ
ンの回転により動翼の捩じり変形が生じた時点で図８
（ｂ）に示すように、隣接するスナッバカバーが接触す
るようにし、拘束モーメントの増大を必要最小限に抑え
て減衰効果をもたせるようにしてある。
【０００６】また、タービン動翼においては、図９に示
すように、回転側の最終段動翼５の先端部におけるスナ
ッバカバー６と静止側のノズルダイアフラム外輪２の内
面との間に間隙Ｃｒが必然的に形成されている。しかし
ながら、この間隙Ｃｒから漏洩する蒸気は仕事に寄与し
ない上、翼の有効部を通過する蒸気の流れを乱す原因と
なるので、この漏洩蒸気を低減させることは蒸気タービ
ンの性能向上を目指す上で克服すべき重要な課題の一つ
である。
すように、回転側の最終段動翼５の先端部におけるスナ
ッバカバー６と静止側のノズルダイアフラム外輪２の内
面との間に間隙Ｃｒが必然的に形成されている。しかし
ながら、この間隙Ｃｒから漏洩する蒸気は仕事に寄与し
ない上、翼の有効部を通過する蒸気の流れを乱す原因と
なるので、この漏洩蒸気を低減させることは蒸気タービ
ンの性能向上を目指す上で克服すべき重要な課題の一つ
である。
【０００７】一方、蒸気タービンに導入された蒸気は各
段落で仕事をする間に、次第に温度圧力が低下し、最終
段の近傍では湿り蒸気となり、水滴を含むこととなる。
このように蒸気通路部で発生し、成長した水滴は羽根の
遠心力によって、図１０に矢印ａで示すように、ノズル
ダイアフラム外輪２の壁面に向けて飛ばされる。そし
て、ノズルダイアフラム外輪２の壁面に付着した水分は
そこを伝わって下流方向に進み、一部は最終段落外へ排
出されるが、一部は最終段ノズル４の表面に付着し、そ
の後縁４ａにとどまり、粗大水滴７に成長するとこれが
引き裂かれ最終段動翼に衝突し、動翼の浸食の原因とな
る。なお、図中点線矢印は蒸気の流れを示す。
段落で仕事をする間に、次第に温度圧力が低下し、最終
段の近傍では湿り蒸気となり、水滴を含むこととなる。
このように蒸気通路部で発生し、成長した水滴は羽根の
遠心力によって、図１０に矢印ａで示すように、ノズル
ダイアフラム外輪２の壁面に向けて飛ばされる。そし
て、ノズルダイアフラム外輪２の壁面に付着した水分は
そこを伝わって下流方向に進み、一部は最終段落外へ排
出されるが、一部は最終段ノズル４の表面に付着し、そ
の後縁４ａにとどまり、粗大水滴７に成長するとこれが
引き裂かれ最終段動翼に衝突し、動翼の浸食の原因とな
る。なお、図中点線矢印は蒸気の流れを示す。
【０００８】そこで、前記漏洩蒸気を減少させるため、
図１１に示すように、ノズルダイアフラム外輪２の内面
に、最終段動翼５の先端部に対向してリング状のフイン
８を設けたり、或は最終段動翼の先端部にノズルダイア
フラム外輪の内面に対向してフインを突設して漏洩損失
を抑制することも提案されている。
図１１に示すように、ノズルダイアフラム外輪２の内面
に、最終段動翼５の先端部に対向してリング状のフイン
８を設けたり、或は最終段動翼の先端部にノズルダイア
フラム外輪の内面に対向してフインを突設して漏洩損失
を抑制することも提案されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上記図１１に示すよう
な蒸気タービンにおいては、フイン８を設けることによ
り蒸気の漏洩流路は狭まっており、蒸気は間隙Ｃｒを通
過する際に膨脹によって圧力低下を起こし、膨脹室９内
で渦となりエネルギーを消耗させるので間隙から漏洩す
る蒸気量が減少する。
な蒸気タービンにおいては、フイン８を設けることによ
り蒸気の漏洩流路は狭まっており、蒸気は間隙Ｃｒを通
過する際に膨脹によって圧力低下を起こし、膨脹室９内
で渦となりエネルギーを消耗させるので間隙から漏洩す
る蒸気量が減少する。
【００１０】しかしながら、ノズルダイアフラム外輪２
の内面にはフイン８が突起物として設けられているた
め、ノズルダイアフラム外輪２の内面を伝わる水分はそ
のまま段落外に流出することが困難となり、矢印ｂに示
すように、通路部内の蒸気流に混入する水分が増加し、
最終段ノズル４の後縁から放出される水滴が多くなり、
動翼の浸食がより促進されることになる。
の内面にはフイン８が突起物として設けられているた
め、ノズルダイアフラム外輪２の内面を伝わる水分はそ
のまま段落外に流出することが困難となり、矢印ｂに示
すように、通路部内の蒸気流に混入する水分が増加し、
最終段ノズル４の後縁から放出される水滴が多くなり、
動翼の浸食がより促進されることになる。
【００１１】また、動翼の先端部分にノズルダイアフラ
ム外輪２の内面に対向したフインを持つ構造をスナッバ
カバーをもつ最大翼に適用する場合には、遠心力による
動翼先端の捩じり戻り現象により、動翼先端に設けられ
たフインにおける互いに隣接するフイン相互の位置関係
にずれが生じ、回転方向に対向する端部で浸食が進行す
る。しかもこのフインの厚みは薄いため微少なずれでも
浸食が進行する。
ム外輪２の内面に対向したフインを持つ構造をスナッバ
カバーをもつ最大翼に適用する場合には、遠心力による
動翼先端の捩じり戻り現象により、動翼先端に設けられ
たフインにおける互いに隣接するフイン相互の位置関係
にずれが生じ、回転方向に対向する端部で浸食が進行す
る。しかもこのフインの厚みは薄いため微少なずれでも
浸食が進行する。
【００１２】一方、フインを設けることによって漏洩損
失は低減するものの、当然のこととしてフインとノズル
ダイアフラム外輪の内面との間隙は小さくなり、特に起
動停止途中の過渡的な変形が生じた場合、回転部である
タービン動翼先端と静止部が相互に接触する現象、いわ
ゆるラビングが起こる可能性が増加する。特に、最大翼
となる最終段動翼の場合、遠心力低減と、流入マッハ数
の増大のため、翼先端が薄くなる。したがって、翼の前
縁若しくは後縁が静止部に接触し力を受けると、捩じり
振動が増長される。この捩じり振動による応力は、特に
その前縁と後縁で大きく、この高応力部位が翼厚みの薄
い部位と一致し、信頼性を著しく低下させるという問題
がある。
失は低減するものの、当然のこととしてフインとノズル
ダイアフラム外輪の内面との間隙は小さくなり、特に起
動停止途中の過渡的な変形が生じた場合、回転部である
タービン動翼先端と静止部が相互に接触する現象、いわ
ゆるラビングが起こる可能性が増加する。特に、最大翼
となる最終段動翼の場合、遠心力低減と、流入マッハ数
の増大のため、翼先端が薄くなる。したがって、翼の前
縁若しくは後縁が静止部に接触し力を受けると、捩じり
振動が増長される。この捩じり振動による応力は、特に
その前縁と後縁で大きく、この高応力部位が翼厚みの薄
い部位と一致し、信頼性を著しく低下させるという問題
がある。
【００１３】本発明はこのような点に鑑み、動翼先端部
における漏洩損失を低減させるとともに、水滴による浸
食作用を低減させることができ、また、動翼の捩じり振
動が助長されることがないようにしたタービン動翼を得
ることを目的とする。
における漏洩損失を低減させるとともに、水滴による浸
食作用を低減させることができ、また、動翼の捩じり振
動が助長されることがないようにしたタービン動翼を得
ることを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
タービン軸の周方向に沿って列状に配設した動翼の翼有
効部の先端部にスナッバカバーを設けるとともに、その
スナッバカバーの外周面に周方向に延びる凸状のフイン
を一体に形成したタービン動翼において、上記フインの
一方の周方向端部におけるタービン軸方向の厚さを他端
部の厚さより大きくしたことを特徴とする。
タービン軸の周方向に沿って列状に配設した動翼の翼有
効部の先端部にスナッバカバーを設けるとともに、その
スナッバカバーの外周面に周方向に延びる凸状のフイン
を一体に形成したタービン動翼において、上記フインの
一方の周方向端部におけるタービン軸方向の厚さを他端
部の厚さより大きくしたことを特徴とする。
【００１５】請求項２記載の発明は、タービン軸の周方
向に沿って列状に配設した動翼の翼有効部の先端部にス
ナッバカバーを設けるとともに、そのスナッバカバーの
外周面に周方向に延びる凸状のフインを一体に形成した
タービン動翼において、上記フインを、運転時には互い
に隣接する動翼のフインが一線上になり、静止時にはそ
の端面が互いにオフセットされた位置になるように配設
したことを特徴とする。
向に沿って列状に配設した動翼の翼有効部の先端部にス
ナッバカバーを設けるとともに、そのスナッバカバーの
外周面に周方向に延びる凸状のフインを一体に形成した
タービン動翼において、上記フインを、運転時には互い
に隣接する動翼のフインが一線上になり、静止時にはそ
の端面が互いにオフセットされた位置になるように配設
したことを特徴とする。
【００１６】請求項３記載の発明は、請求項１または２
記載の発明において、フインがスナッバカバーの長手方
向中心軸線上に設けられていることを特徴とする。
記載の発明において、フインがスナッバカバーの長手方
向中心軸線上に設けられていることを特徴とする。
【００１７】請求項４記載の発明は、タービン軸の周方
向に沿って列状に配設した動翼の翼有効部の先端部にス
ナッバカバーを設けるとともに、そのスナッバカバーの
外周面に周方向に延びる凸状のフインを一体に形成した
タービン動翼において、上記フインの周方向両端部にお
ける高さを中央部の高さより低くしたことを特徴とす
る。
向に沿って列状に配設した動翼の翼有効部の先端部にス
ナッバカバーを設けるとともに、そのスナッバカバーの
外周面に周方向に延びる凸状のフインを一体に形成した
タービン動翼において、上記フインの周方向両端部にお
ける高さを中央部の高さより低くしたことを特徴とす
る。
【００１８】請求項５記載の発明は、タービン軸の周方
向に沿って列状に配設した動翼の翼有効部の先端部にス
ナッバカバーを設けたタービン動翼において、上記スナ
ッバカバーの前縁及び後縁とノズルダイアフラム外輪の
内面との間隙をスナッバカバーの中央部における間隙よ
り大きくしたことを特徴とする。
向に沿って列状に配設した動翼の翼有効部の先端部にス
ナッバカバーを設けたタービン動翼において、上記スナ
ッバカバーの前縁及び後縁とノズルダイアフラム外輪の
内面との間隙をスナッバカバーの中央部における間隙よ
り大きくしたことを特徴とする。
【００１９】また、請求項６記載の発明は、蒸気タービ
ンにおいて、請求項１乃至５のいずれかに記載のタービ
ン動翼を有することを特徴とする。
ンにおいて、請求項１乃至５のいずれかに記載のタービ
ン動翼を有することを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、図１乃至図５を参照して本
発明の実施の形態について説明する。なお、図中図６乃
至図１１と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説
明は省略する。
発明の実施の形態について説明する。なお、図中図６乃
至図１１と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説
明は省略する。
【００２１】図１は最終段動翼の先端部の拡大斜視図で
あって、その動翼５の先端部にはスナッバカバー６が一
体に形成されている。上記スナッバカバー６の前記ノズ
ルダイアフラム外輪の内面と対向する外周面には、その
スナッバカバー６の長手方向（蒸気タービンの周方向）
に延びるフイン１０が一体的に形成されている。上記フ
イン１０は、タービンの静止時において、それぞれ隣接
する動翼５のスナッバカバー６に設けられたフイン１０
と連接するように形成されており、特に上記フイン１０
の翼後縁側におけるタービン軸方向の厚み１０ａが翼前
縁側における厚み１０b より大きくなるように形成され
ている。
あって、その動翼５の先端部にはスナッバカバー６が一
体に形成されている。上記スナッバカバー６の前記ノズ
ルダイアフラム外輪の内面と対向する外周面には、その
スナッバカバー６の長手方向（蒸気タービンの周方向）
に延びるフイン１０が一体的に形成されている。上記フ
イン１０は、タービンの静止時において、それぞれ隣接
する動翼５のスナッバカバー６に設けられたフイン１０
と連接するように形成されており、特に上記フイン１０
の翼後縁側におけるタービン軸方向の厚み１０ａが翼前
縁側における厚み１０b より大きくなるように形成され
ている。
【００２２】図２は、上記フイン１０が設けられている
スナッバカバー６の半径方向外側から見た図であり、図
２（ａ）は動翼の静止時、図２（ｂ）は運転状態を示す
図である。
スナッバカバー６の半径方向外側から見た図であり、図
２（ａ）は動翼の静止時、図２（ｂ）は運転状態を示す
図である。
【００２３】ところで、タービンの運転状態時において
は、前述のようにタービンの回転による遠心力の作用に
よって各動翼５の捩じれ戻り変形によりフインの相互位
置関係にずれが生じ、互いに隣接する動翼のフインとが
連続した状態とならないことがある。
は、前述のようにタービンの回転による遠心力の作用に
よって各動翼５の捩じれ戻り変形によりフインの相互位
置関係にずれが生じ、互いに隣接する動翼のフインとが
連続した状態とならないことがある。
【００２４】しかし、本実施の形態においては、翼後縁
側のフイン１０の厚み１０a が翼前縁側のフイン１０の
厚み１０b より大きくしてあるので、各動翼５が矢印ａ
方向に捩じり戻り変形をした場合においても、図２
（ｂ）に示すように、翼前縁側のフイン前端面が、隣接
する動翼における翼後縁側のフイン後端面によって覆わ
れるようになる。したがって、全ての運転領域において
矢印ｂで示される水滴流入方向にフイン１０の端面が対
向するようなことがない。
側のフイン１０の厚み１０a が翼前縁側のフイン１０の
厚み１０b より大きくしてあるので、各動翼５が矢印ａ
方向に捩じり戻り変形をした場合においても、図２
（ｂ）に示すように、翼前縁側のフイン前端面が、隣接
する動翼における翼後縁側のフイン後端面によって覆わ
れるようになる。したがって、全ての運転領域において
矢印ｂで示される水滴流入方向にフイン１０の端面が対
向するようなことがない。
【００２５】したがって、各動翼のスナッバカバー上面
に形成されたフイン１０により蒸気の漏洩損失を低減す
ることができるばかりでなく、蒸気が凝縮して発生した
水滴がフインの端面に衝突することが少なく、水滴によ
る浸食作用の影響が減少される。
に形成されたフイン１０により蒸気の漏洩損失を低減す
ることができるばかりでなく、蒸気が凝縮して発生した
水滴がフインの端面に衝突することが少なく、水滴によ
る浸食作用の影響が減少される。
【００２６】図３は本発明の他の実施の形態を示す図で
あって、（ａ）、（ｂ）はそれぞれ図１の（ａ）、
（ｂ）と対応する図である。この図３（ａ）、（ｂ）か
らわかるように、スナッバカバー上面に形成されたフイ
ン１０は、スナッバカバー６の軸線方向中心軸線上に形
成されており、組み立て状態すなわち静止時においては
互いに隣接する動翼におけるフイン１０の端部がタービ
ン軸線方向にオフセットされており、運転状態となり動
翼５に捩じれ戻り変形が生じた時に、上記隣接する動翼
における各フイン１０が一直線となるようにしてある。
あって、（ａ）、（ｂ）はそれぞれ図１の（ａ）、
（ｂ）と対応する図である。この図３（ａ）、（ｂ）か
らわかるように、スナッバカバー上面に形成されたフイ
ン１０は、スナッバカバー６の軸線方向中心軸線上に形
成されており、組み立て状態すなわち静止時においては
互いに隣接する動翼におけるフイン１０の端部がタービ
ン軸線方向にオフセットされており、運転状態となり動
翼５に捩じれ戻り変形が生じた時に、上記隣接する動翼
における各フイン１０が一直線となるようにしてある。
【００２７】したがって、この実施の形態においても、
タービンの運転中にフインの端面が水滴の流れ方向に対
向することがなく、フイン端部における水滴による浸食
作用の影響を減少させることができる。
タービンの運転中にフインの端面が水滴の流れ方向に対
向することがなく、フイン端部における水滴による浸食
作用の影響を減少させることができる。
【００２８】また、最終段動翼に代表される長翼は、一
般的にその遠心応力低減のため先端近傍は薄翼となり、
このような薄翼にスナッバカバーを設けると、図４に示
すように、特に翼厚みが薄い後縁部分において、後縁部
カバー６ｂの遠心力に起因し矢印ＭTEに示すような曲げ
モーメントが発生して曲げ変形が生じ、カバー付け根部
に過大な応力が発生する。さらに前縁部カバー６ａにも
矢印ＭLEに示すような曲げモーメントが発生して変形が
生じ、その変形方向は後縁部と逆方向となる。
般的にその遠心応力低減のため先端近傍は薄翼となり、
このような薄翼にスナッバカバーを設けると、図４に示
すように、特に翼厚みが薄い後縁部分において、後縁部
カバー６ｂの遠心力に起因し矢印ＭTEに示すような曲げ
モーメントが発生して曲げ変形が生じ、カバー付け根部
に過大な応力が発生する。さらに前縁部カバー６ａにも
矢印ＭLEに示すような曲げモーメントが発生して変形が
生じ、その変形方向は後縁部と逆方向となる。
【００２９】しかるに、本実施の形態においては、スナ
ッバカバー６の上面に前縁部カバー６ａから後縁部カバ
ー６ｂまで連続的に周方向に延びる凸形状のフイン１０
が、その長手方向中心線上に設けられているため、上記
フイン１０がスナッバカバー６の曲げ変形に対する強度
部材となり、スナッバカバー６部の曲げ変形が抑制され
る。すなわち、動翼５の腹側に位置する後縁部カバー６
ｂの遠心力によって生じる曲げモーメントＭTEが、凸状
のフイン１０を介して、動翼５の背側に位置する前縁部
カバー６ａの遠心力によって生じる逆方向の曲げモーメ
ントＭLEにより吸収緩和される。
ッバカバー６の上面に前縁部カバー６ａから後縁部カバ
ー６ｂまで連続的に周方向に延びる凸形状のフイン１０
が、その長手方向中心線上に設けられているため、上記
フイン１０がスナッバカバー６の曲げ変形に対する強度
部材となり、スナッバカバー６部の曲げ変形が抑制され
る。すなわち、動翼５の腹側に位置する後縁部カバー６
ｂの遠心力によって生じる曲げモーメントＭTEが、凸状
のフイン１０を介して、動翼５の背側に位置する前縁部
カバー６ａの遠心力によって生じる逆方向の曲げモーメ
ントＭLEにより吸収緩和される。
【００３０】一方、起動停止途中の過渡的な状況で、動
翼の前縁部もしくは後縁部がノズルダイアフラム外輪の
内面と接触した場合には、動翼はその前後縁で外力を受
けることになり、その外力によって翼の捩じり振動が増
長される。しかしながら、本発明の実施の形態において
はスナッバカバー６の長手方向中心軸線上にフイン１０
が設けられているため、万一、動翼の前縁部或は後縁部
がノズルダイアフラム外輪の内面と接触した場合でも捩
じり振動が助長されることがなく、タービンの安定した
運転を可能とする。
翼の前縁部もしくは後縁部がノズルダイアフラム外輪の
内面と接触した場合には、動翼はその前後縁で外力を受
けることになり、その外力によって翼の捩じり振動が増
長される。しかしながら、本発明の実施の形態において
はスナッバカバー６の長手方向中心軸線上にフイン１０
が設けられているため、万一、動翼の前縁部或は後縁部
がノズルダイアフラム外輪の内面と接触した場合でも捩
じり振動が助長されることがなく、タービンの安定した
運転を可能とする。
【００３１】また、図５は本発明のさらに他の実施の形
態を示す図であり、動翼５の先端に設けられているスナ
ッバカバー６の先端面とノズルダイアフラム外輪２の内
面との間の間隙が、スナッバカバー６の中央部と前後縁
位置とで互いに異なるように形成されている。すなわ
ち、スナッバカバー６の中央位置における前記間隙δｃ
に対して、前縁及び後縁位置での間隙δLE、及びδTEが
大きくなるように形成されている。これを実現するため
には、図５に示すようにスナッバカバー６の形状を変形
加工してもよく、またはフイン１０の高さを前縁と後縁
において中央部と変えてもよい。
態を示す図であり、動翼５の先端に設けられているスナ
ッバカバー６の先端面とノズルダイアフラム外輪２の内
面との間の間隙が、スナッバカバー６の中央部と前後縁
位置とで互いに異なるように形成されている。すなわ
ち、スナッバカバー６の中央位置における前記間隙δｃ
に対して、前縁及び後縁位置での間隙δLE、及びδTEが
大きくなるように形成されている。これを実現するため
には、図５に示すようにスナッバカバー６の形状を変形
加工してもよく、またはフイン１０の高さを前縁と後縁
において中央部と変えてもよい。
【００３２】しかして、この場合万一前記ラビングが生
じた場合においても動翼の前後縁にラビングによる外力
が加わることが防止される。したがって、長大翼で問題
となる捩じり振動が助長されることがない。しかして、
上述の如きタービン動翼を上記タービンに適用すること
によって、タービンの効率を向上できるとともにタービ
ンの運転を安定したものとすることができる。
じた場合においても動翼の前後縁にラビングによる外力
が加わることが防止される。したがって、長大翼で問題
となる捩じり振動が助長されることがない。しかして、
上述の如きタービン動翼を上記タービンに適用すること
によって、タービンの効率を向上できるとともにタービ
ンの運転を安定したものとすることができる。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る本
発明は、スナッバカバーの外周面に形成したフインの一
方の周方向端部におけるタービン軸方向の厚さを他端部
の厚さより大きくしたので、動翼先端の蒸気通路部にお
ける漏洩損失を低減するとともに、上記フインに対する
水滴による浸食作用の影響を減少させることができる。
また、請求項２に係る発明も、上記フインを、運転時に
は互いに隣接する動翼のフインが一直線上になるように
したので、請求項１に係る発明と同一の効果を有し、フ
イン部の信頼性を向上させることができる。さらに、請
求項３に係る発明は、上記フインをスナッバカバーの長
手方向中央軸線上に設けたので、万一動翼の前縁部また
は後縁部がノズルダイアフラム外輪内面と接触した場合
でも捩じり振動が助長されることを防止することができ
る。また、請求項４または５に係る発明は、フインの周
方向両端部の高さを中央部の高さより低くし、或はスナ
ッバカバーの前縁及び後縁とノズルダイアフラム外輪の
内面との間隙をスナッバカバーの中央部における間隙よ
り大きくしたので、動翼の前後縁にラビングによる外力
が加わることを防止することができ、長大翼で問題とな
る捩じり振動を助長するようなことがない等の効果を奏
する。
発明は、スナッバカバーの外周面に形成したフインの一
方の周方向端部におけるタービン軸方向の厚さを他端部
の厚さより大きくしたので、動翼先端の蒸気通路部にお
ける漏洩損失を低減するとともに、上記フインに対する
水滴による浸食作用の影響を減少させることができる。
また、請求項２に係る発明も、上記フインを、運転時に
は互いに隣接する動翼のフインが一直線上になるように
したので、請求項１に係る発明と同一の効果を有し、フ
イン部の信頼性を向上させることができる。さらに、請
求項３に係る発明は、上記フインをスナッバカバーの長
手方向中央軸線上に設けたので、万一動翼の前縁部また
は後縁部がノズルダイアフラム外輪内面と接触した場合
でも捩じり振動が助長されることを防止することができ
る。また、請求項４または５に係る発明は、フインの周
方向両端部の高さを中央部の高さより低くし、或はスナ
ッバカバーの前縁及び後縁とノズルダイアフラム外輪の
内面との間隙をスナッバカバーの中央部における間隙よ
り大きくしたので、動翼の前後縁にラビングによる外力
が加わることを防止することができ、長大翼で問題とな
る捩じり振動を助長するようなことがない等の効果を奏
する。
【図１】本発明のタービン動翼の先端部の拡大斜視図、
【図２】本発明における動翼のスナッバカバーの半径方
向外側から見た図であり、（ａ）は動翼の静止時、
（ｂ）は運転状態を示す図。
向外側から見た図であり、（ａ）は動翼の静止時、
（ｂ）は運転状態を示す図。
【図３】本発明の他の実施の形態を示す図で、（ａ）は
動翼の静止時、（ｂ）は運転状態を示す図。
動翼の静止時、（ｂ）は運転状態を示す図。
【図４】スナッバカバーの前縁部カバー及び後縁部カバ
ーによりそれぞれ曲げモーメントが生じたときの状態を
示す斜視図。
ーによりそれぞれ曲げモーメントが生じたときの状態を
示す斜視図。
【図５】本発明のさらに他の実施の形態を示す図。
【図６】一般的な蒸気タービンの最終段落部の構成を示
す断面図。
す断面図。
【図７】最終段動翼の先端部の拡大斜視図。
【図８】（ａ）、（ｂ）は動翼の静止時及び運転時にお
けるスナッバカバーの状態を示す図。
けるスナッバカバーの状態を示す図。
【図９】図６のＡ−Ａ線に沿う断面図。
【図１０】図６のＢ部の拡大図で、蒸気及び水滴の流れ
を示す図。
を示す図。
【図１１】図１０の他の変形例を示す図。
２ ノズルダイアフラム外輪 ５ 最終段動翼 ６ スナッバカバー ６ａ 前縁部カバー ６ｂ 後縁部カバー １０ フイン
Claims (6)
- 【請求項１】タービン軸の周方向に沿って列状に配設し
た動翼の翼有効部の先端部にスナッバカバーを設けると
ともに、そのスナッバカバーの外周面に周方向に延びる
凸状のフインを一体に形成したタービン動翼において、
上記フインの一方の周方向端部におけるタービン軸方向
の厚さを他端部の厚さより大きくしたことを特徴とす
る、タービン動翼。 - 【請求項２】タービン軸の周方向に沿って列状に配設し
た動翼の翼有効部の先端部にスナッバカバーを設けると
ともに、そのスナッバカバーの外周面に周方向に延びる
凸状のフインを一体に形成したタービン動翼において、
上記フインを、運転時には互いに隣接する動翼のフイン
が一線上になり、静止時にはその端面が互いにオフセッ
トされた位置になるように配設したことを特徴とする、
タービン動翼。 - 【請求項３】フインがスナッバカバーの長手方向中心軸
線上に設けられていることを特徴とする、請求項１また
は２記載のタービン動翼。 - 【請求項４】タービン軸の周方向に沿って列状に配設し
た動翼の翼有効部の先端部にスナッバカバーを設けると
ともに、そのスナッバカバーの外周面に周方向に延びる
凸状のフインを一体に形成したタービン動翼において、
上記フインの周方向両端部における高さを中央部の高さ
より低くしたことを特徴とする、タービン動翼。 - 【請求項５】タービン軸の周方向に沿って列状に配設し
た動翼の翼有効部の先端部にスナッバカバーを設けたタ
ービン動翼において、上記スナッバカバーの前縁及び後
縁とノズルダイアフラム外輪の内面との間隙をスナッバ
カバーの中央部における間隙より大きくしたことを特徴
とする、タービン動翼。 - 【請求項６】請求項１乃至５のいずれかに記載のタービ
ン動翼を有することを特徴とする、蒸気タービン。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11231339A JP2001055902A (ja) | 1999-08-18 | 1999-08-18 | タービン動翼 |
| US09/640,045 US6402474B1 (en) | 1999-08-18 | 2000-08-17 | Moving turbine blade apparatus |
| DE10040431A DE10040431A1 (de) | 1999-08-18 | 2000-08-18 | Laufschaufelvorrichtung für eine Turbine |
| DE20023475U DE20023475U1 (de) | 1999-08-18 | 2000-08-18 | Laufschaufelvorrichtung für eine Turbine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11231339A JP2001055902A (ja) | 1999-08-18 | 1999-08-18 | タービン動翼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001055902A true JP2001055902A (ja) | 2001-02-27 |
Family
ID=16922093
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11231339A Pending JP2001055902A (ja) | 1999-08-18 | 1999-08-18 | タービン動翼 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6402474B1 (ja) |
| JP (1) | JP2001055902A (ja) |
| DE (1) | DE10040431A1 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006307843A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-11-09 | Hitachi Ltd | 軸流タービン |
| JP2006348937A (ja) * | 2005-06-13 | 2006-12-28 | General Electric Co <Ge> | タービンブレード及びそれを製造する方法 |
| JP2009036203A (ja) * | 2007-07-31 | 2009-02-19 | General Electric Co <Ge> | ロータブレード |
| CN102052100A (zh) * | 2009-10-30 | 2011-05-11 | 通用电气公司 | 流动平衡槽口 |
| JP2012504203A (ja) * | 2008-09-29 | 2012-02-16 | アルストム テクノロジー リミテッド | 蒸気タービンの最終段のためのブレード配列 |
| JP2015155697A (ja) * | 2014-02-20 | 2015-08-27 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | タービンバケット及びタービンバケットの先端シュラウドをバランスさせるための方法 |
| JP2017500488A (ja) * | 2013-12-18 | 2017-01-05 | サフラン エアークラフト エンジンズ | ブレード、羽根車、及び、ターボマシンと、ブレードを製造する方法 |
| JP2018513297A (ja) * | 2015-03-17 | 2018-05-24 | シーメンス エナジー インコーポレイテッド | 漏れ流調整装置を備えるシュラウド付きタービン翼 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2825411B1 (fr) * | 2001-05-31 | 2003-09-19 | Snecma Moteurs | Aube de turbine avec lechette d'etancheite |
| JP2002371802A (ja) * | 2001-06-14 | 2002-12-26 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ガスタービンにおけるシュラウド一体型動翼と分割環 |
| US20030018332A1 (en) * | 2001-06-20 | 2003-01-23 | Schmaltz Dale Francis | Bipolar electrosurgical instrument with replaceable electrodes |
| US6672829B1 (en) * | 2002-07-16 | 2004-01-06 | General Electric Company | Turbine blade having angled squealer tip |
| GB2399602A (en) * | 2003-03-15 | 2004-09-22 | Alstom | Gas turbine rotor blade |
| US6805530B1 (en) * | 2003-04-18 | 2004-10-19 | General Electric Company | Center-located cutter teeth on shrouded turbine blades |
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| US7134838B2 (en) * | 2004-01-31 | 2006-11-14 | United Technologies Corporation | Rotor blade for a rotary machine |
| US7066713B2 (en) * | 2004-01-31 | 2006-06-27 | United Technologies Corporation | Rotor blade for a rotary machine |
| DE102004025321A1 (de) * | 2004-05-19 | 2005-12-08 | Alstom Technology Ltd | Strömungsmaschinenschaufel |
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| US8790088B2 (en) * | 2011-04-20 | 2014-07-29 | General Electric Company | Compressor having blade tip features |
| FR3001759B1 (fr) * | 2013-02-07 | 2015-01-16 | Snecma | Rouge aubagee de turbomachine |
| US10465531B2 (en) | 2013-02-21 | 2019-11-05 | General Electric Company | Turbine blade tip shroud and mid-span snubber with compound contact angle |
| WO2016148691A1 (en) * | 2015-03-17 | 2016-09-22 | Siemens Aktiengesellschaft | Shrouded turbine airfoil with knife edge seal |
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| CN114876693B (zh) * | 2022-06-13 | 2024-03-22 | 西安理工大学 | 带有弯槽的贯流式水轮机装置 |
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| US4643645A (en) | 1984-07-30 | 1987-02-17 | General Electric Company | Stage for a steam turbine |
| JPH0319882A (ja) | 1989-06-19 | 1991-01-29 | Oki Electric Ind Co Ltd | インクリボン |
| US5083903A (en) * | 1990-07-31 | 1992-01-28 | General Electric Company | Shroud insert for turbomachinery blade |
-
1999
- 1999-08-18 JP JP11231339A patent/JP2001055902A/ja active Pending
-
2000
- 2000-08-17 US US09/640,045 patent/US6402474B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-08-18 DE DE10040431A patent/DE10040431A1/de not_active Ceased
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Also Published As
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|---|---|
| US6402474B1 (en) | 2002-06-11 |
| DE10040431A1 (de) | 2001-04-05 |
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